克林贝格(Klingelnberg)延伸外摆线齿锥齿轮结构紧凑、传动性能优良、噪声小、承载能力高,是锥齿轮技术发展的主要齿制,其连续切削法,双层刀盘技术和硬齿面刮削法(HPG)相对于格利森制齿轮有一定的技术特点。系统的分析这种齿轮的加工原理和啮合机理,对完善其设计理论和分析方法,提高加工精度和承载能力,在工程中推广应用具有重要的理论价值和实际意义。本文的工作主要围绕克林贝格摆线齿锥齿轮的齿形仿真和接触分析展开。论文首先从参数化曲面和空间啮合原理基础出发,介绍了曲线论和曲面论的基本知识,对课题研究重的数学工具矢量回转和坐标变换进行了说明;分析了刚体的运动和相对运动,根据空间啮合原理给出了轮齿传动连续接触的条件和共轭条件方程。对加工克林贝格制齿轮的AMK855型铣齿机进行分析。通过剖析该机床的传动链,分析了其运动原理和加工原理;介绍了双层万能刀盘、延伸外摆线的形成过程和假想平面产形轮切齿理论;全面介绍了齿面的形成方法,推导了铣齿机主要的调整参数的计算公式,并用“Klingelnberg摆线齿锥齿轮铣齿调整参数计算”的程序验证了推导的公式的正确性。对克林贝格摆线齿锥齿轮进行齿面几何分析。根据铣齿加工中刀盘、摇台和轮坯的相对位置和相对运动关系建立了切齿啮合坐标系,由矢量的旋转推导了产形轮齿面方程;根据空间啮合原理和切齿啮合关系推导了被加工齿轮的齿面方程;由设计参数和铣齿调整参数计算得到齿面离散数据,绘制了产形轮和摆线齿锥齿轮的三维齿形。对克林贝格摆线齿锥齿轮进行齿面接触分析。建立了克林贝格摆线齿锥齿轮啮合分析的对滚模型,通过对非线性方程组的迭代求解,得到齿面方程的各个参数;由微分几何和切齿啮合原理推导了齿面上齿廓和齿线方向的曲率参数,得到了瞬时接触椭圆的参数。根据设计参数和机床调整参数绘制了工作齿面的接触轨迹和接触区图形,并求得了瞬时传动比的误差曲线。